覆沙坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程及模擬.pdf

1、本文以風(fēng)蝕水蝕交錯(cuò)區(qū)覆沙坡面為研究對(duì)象,采用室內(nèi)模擬降雨的方法,研究了不同覆沙坡面降雨侵蝕輸沙特征,分析了降雨條件對(duì)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程的影響,以及覆沙格局對(duì)坡面侵蝕產(chǎn)沙的作用;在此基礎(chǔ)上,利用WEEP模型對(duì)覆沙坡面的徑流產(chǎn)沙過(guò)程進(jìn)行模擬,為進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)風(fēng)蝕水蝕耦合機(jī)理,實(shí)現(xiàn)風(fēng)蝕水蝕復(fù)合侵蝕過(guò)程模擬提供了依據(jù)。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、庞陱?qiáng)及覆沙格局對(duì)覆沙坡面產(chǎn)匯流特征的影響。不同雨強(qiáng)下,覆沙坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間較裸坡坡面分別延長(zhǎng)了

2、31.00min、17.50min、13.80min,不同覆沙厚度下延長(zhǎng)了11.50min、12.00min、16.90min,不同覆沙長(zhǎng)度下延長(zhǎng)了5.10min、1.50min、16.00min,即得出覆沙坡面延長(zhǎng)了坡面的初始產(chǎn)流時(shí)間,較裸坡延長(zhǎng)了4.00~14.00倍;覆沙坡面的流速在1.00mm/min和1.50mm/min雨強(qiáng)下始終大于裸坡,即覆沙坡面增大了坡面流速;覆沙坡面改變了坡面入滲模式,進(jìn)而影響坡面的產(chǎn)流特征;
　

3、?、朴陱?qiáng)對(duì)覆沙坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程的影響。首場(chǎng)降雨條件下,坡面的含沙(產(chǎn)沙)量隨雨強(qiáng)的增大而增加,覆沙坡面的含沙(產(chǎn)沙)量整體呈下降趨勢(shì)且明顯高于裸坡坡面,覆沙坡面產(chǎn)沙量是黃土坡面的20.60倍、11.60倍、2.30倍;連續(xù)降雨條件下,覆沙坡面含沙(產(chǎn)沙)量由多鋒向單峰發(fā)展,含沙(產(chǎn)沙)量逐漸降低,表明坡面侵蝕過(guò)程在連續(xù)降雨下逐漸達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的態(tài)勢(shì);
　?、遣煌采掣窬窒缕旅娈a(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程。首場(chǎng)降雨下,坡面的含沙(產(chǎn)沙)量隨覆沙厚度(

4、長(zhǎng)度)的增大而增加,不同厚度下覆沙坡面產(chǎn)沙量是黃土坡面的13.00倍、11.40倍、190倍,不同覆沙長(zhǎng)度下覆沙坡面產(chǎn)沙量是黃土坡面的2.20倍、7.00倍、6.40倍;連續(xù)降雨條件下,坡面含沙(產(chǎn)沙)量逐漸降低,并維持在一個(gè)較低的水平;因此得出:與裸坡坡面相比,坡面覆沙的侵蝕量大幅度增加,增加了1.00~19.00倍;
　?、绕旅媲治g泥沙顆粒的變化特征。土壤顆粒分形維數(shù)隨著雨強(qiáng)的增大而減小,隨著覆沙厚度(長(zhǎng)度)的增加而增大,分形

5、維數(shù)在產(chǎn)沙初期顯著降低,隨后開(kāi)始升高并趨于穩(wěn)定;d50在產(chǎn)沙初期顯著增加,隨后開(kāi)始降低并趨于穩(wěn)定;綜合分析土壤顆粒分形維數(shù)和d50的變化,可以初步得出徑流中泥沙的時(shí)間來(lái)源:在坡面開(kāi)始產(chǎn)流第5.00~11.00min徑流中開(kāi)始含有大量的砂粒;
　　⑸對(duì)覆沙坡面侵蝕產(chǎn)沙過(guò)程模擬。通過(guò)對(duì)模型中影響侵蝕量的氣候參數(shù)和土壤參數(shù)進(jìn)行敏感性分析得出:細(xì)溝間土壤可蝕性、有效水力傳導(dǎo)系數(shù)及降雨量對(duì)侵蝕量的敏感度最高;借助WEPP模型對(duì)坡面產(chǎn)沙過(guò)程進(jìn)